(57)【要約】【課題】堅牢性を損なうことなく軽量かつ薄型の表示パネルに適した薄膜デバイスおよびそれらを駆動基板に用いた液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置の耐熱性および屈曲性を維持、向上を図る。【解決手段】第１基板（図示せず）に形成された単層又は複数層構造の保護層（第１、第２保護層１０３）上に設けられた薄膜デバイス層１０５に、第１接着層（図示せず）で第２基板を接着する工程と、化学処理及び機械的研磨処理の少なくとも一つを含む工程により第１基板の全てを除去又は分離する工程と、第２保護層１０３の露出部分に第２接着層１１１で第３基板１１２を接着した後、第２基板（図示せず）を除去又は分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、第２保護層１０３は薄膜デバイス完成後の第２保護層１０３の第３基板１１２への投影像が第３基板１１２表面に収まるように形成されているものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、
前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、
前記保護層は前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【請求項２】
第１基板に形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の一部を除去または分離する工程と、
前記第１基板を残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、
前記第１基板を残留させた部分は前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とする薄膜デバイス。
【請求項３】
第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、
前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法であって、
前記保護層を前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成する
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記保護層は、前記薄膜デバイス層を形成する前に、前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まる形状に加工されてなる
ことを特徴とする請求項３記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記第１基板の一部を除去または分離をエッチングによって行った後、前記エッチングに用いたエッチング種とは異なる種類のエッチング液に前記保護層を浸漬させ、前記第１基板に形成された保護層のうち少なくとも一層をエッチング除去する
ことを特徴とする請求項３記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項６】
第１基板に形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、
前記第１基板を残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法であって、
前記第１基板を残留させた部分は、前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成される
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１基板の残留させた部分は、前記薄膜デバイス層を形成する前に、前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まる形状に加工されてなる
ことを特徴とする請求項６記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項８】
液晶表示装置の駆動素子が薄膜デバイスからなる液晶表示装置において、
前記薄膜デバイスは、
第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、
前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造されるものであって、
前記保護層は前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
液晶表示装置の駆動素子が薄膜デバイスからなる液晶表示装置において、
前記薄膜デバイスは、
第１基板に形成された薄膜デバイス層に第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の一部を除去または分離する工程と、
前記第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、
前記第１基板の残留させた部分は前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動素子が薄膜デバイスからなるエレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記薄膜デバイスは、
第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、
前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造されるものであって、
前記保護層は前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１１】
エレクトロルミネッセンス表示装置の駆動素子が薄膜デバイスからなるエレクトロルミネッセンス表示装置において、
前記薄膜デバイスは、
第１基板に形成された薄膜デバイス層に第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、
化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の一部を除去または分離する工程と、
前記第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、
前記第１基板の残留させた部分は前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されている
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜デバイス、薄膜デバイスの製造方法、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置に関し、詳しくは、液晶またはエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと略記する）などを用いたフラット型表示パネルまたはフレキシブルな表示パネルに用いられるもので、例えば薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴ）を用いたアクティブ・マトリクス型駆動基板を構成する薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法、および非ガラス基板、すなわちプラスチック基板やセラミックス基板、金属基板を用いたもので、表示パネルに用いられる薄膜デバイスを備えた液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）などに用いられる液晶表示パネルやＥＬ表示パネル等を構成する薄膜デバイスに対し、薄型化、軽量化、堅牢化、およびフレキシブル化の要請が高まっている。例えば、液晶表示パネルにおいては、薄型化、軽量化の要請に応えるために初期のガラス基板の薄型化に加え、駆動基板と対向基板を貼り合せた後、機械研磨や化学エッチングによってガラス基板を薄型化する技術が一部用いられている。
【０００３】
初期のガラス基板の薄型化については、撓みが板厚の３乗に反比例して増加するため、ガラス基板を用いる限り、搬送やガラス基板の破損防止のために基板サイズを縮小せざるを得ず、生産性が低下する。さらにガラス基板が０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ以下になると携帯用ディスプレイにおいて重要な堅牢さが急激に低下するため、ガラス基板が割れ易くなり、生産性以上の制約要因となる。さらには、フレキシブル化については、ガラス基板であるがゆえに非常に困難である。
【０００４】
このようなガラス基板パネルの限界を打破すべく、プラスチック基板を用いた液晶表示パネルやＥＬ表示パネル等の開発が進んでいる。この第一の方法として、ガラス基板に代えてプラスチック基板上に、薄膜デバイスを形成する方法が開発されつつある。しかしながら、プラスチック基板の耐熱温度がガラス基板よりも低いために製造上の困難さが高い。この場合、薄膜デバイス作製時のプロセス温度をプラスチック基板の耐熱温度以下に低下させることが必要であるが、プラスチック基板の耐熱温度以下にプロセス温度を低下させるとトランジスタのゲート絶縁膜の膜質が悪化し、実用的なトランジスタ特性および信頼性を確保することは困難になる。例えば、いわゆる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた液晶表示装置では、低温ポリシリコンＴＦＴの場合４００℃、アモルファスシリコンＴＦＴの場合でも２００℃程度のプロセス温度が必要である。透明なプラスチック基板でこのような耐熱温度を満たし、かつ、線膨張係数がガラス並（５ｐｐｍ／Ｋ程度）の材料は現在のところ見当たらない。
【０００５】
一方、透明なプラスチック基板の線膨張係数は約５０ｐｐｍ／Ｋ以上と、ガラス基板と比べて概ね１０倍以上も大きいという制約を回避するために、例えば、通常のプロセスでガラス基板上に作製したデバイス層を、プラスチック基板上に移載する、いわゆる転写法が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法ではデバイス層作製時にプロセス温度を低下させる必要がなく、ガラス基板と同一のデバイス特性を利用できる。そのため特に、最高４００℃程度のプロセス温度を必要とする低温ポリシリコンデバイスをプラスチック基板上に作製する方法として注目されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２５１５１８号公報（第４−９頁、第１−８図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記転写法では、接着剤によって薄膜デバイス層がプラスチック基板に貼り付けられている。薄膜デバイス層は線膨張係数が５ｐｐｍ／Ｋ程度のガラス質層、すなわち酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮｘ）などと、線膨張係数が５ｐｐｍ／Ｋ〜２５ｐｐｍ／Ｋ程度のモリブデンやアルミニウムなどの金属層からなる。プラスチック基板にデバイス層を転写して昇温すると、線膨張係数が相対的に大きなプラスチック基板がより膨張し、転写層には引っ張り応力がかかる。または基板全体が反る。その際にデバイス完成後に残留している保護層の端部にクラックがあると、そのクラックを起点として、表示領域の薄膜デバイス層にまでひび割れが走り、デバイスが破壊してしまう可能性があるという課題があった。また屈曲時にも保護層に応力がかかるため、同様のデバイス破壊が生じ得る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされた薄膜デバイス、薄膜デバイスの製造方法、液晶表示装置およびエレクトロルミネッセンス表示装置である。
【０００９】
本発明の第１の薄膜デバイスは、第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、前記保護層は前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されているものである。
【００１０】
上記第１の薄膜デバイスでは、保護層は薄膜デバイスが完成した後の保護層の前記第３基板への投影像が第３基板表面に収まるように形成されていることから、保護層は第３基板端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端させられていることになる。これによって、第３基板が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層が第３基板の端部まで存在しているものでは、ガラス質層端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイスを破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスでは、保護層は破損や欠陥無く終端されているので、薄膜デバイス層を破壊することが防止される。
【００１１】
本発明の第２の薄膜デバイスは、第１基板に形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の一部を除去または分離する工程と、前記第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、前記第１基板の残留させた部分は前記薄膜デバイスが完成した後、前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されているものである。
【００１２】
上記第２の薄膜デバイスでは、第１基板の残留させた部分は薄膜デバイスが完成した後、第１基板の残留させた部分の第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成されていることから、第１基板の残留させた部分は第３基板端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端させられていることになる。これによって、第３基板が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層が第３基板の端部まで存在しているものでは、ガラス質層端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイスを破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスでは、第１基板の残留させた部分は破損や欠陥無く終端されているので、薄膜デバイス層を破壊することが防止される。
【００１３】
本発明の薄膜デバイスの第１製造方法は、第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、前記保護層の露出部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法であって、前記保護層を前記薄膜デバイスが完成した後の前記保護層の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成する。
【００１４】
上記薄膜デバイスの第１製造方法では、保護層を薄膜デバイスが完成した後の保護層の第３基板への投影像が第３基板表面に収まるように形成することから、保護層は第３基板端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端するように形成される。これによって、第３基板が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層が第３基板の端部まで存在しているものでは、ガラス質層端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイスを破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスの製造方法では、保護層は破損や欠陥無く終端するように形成することができるので、薄膜デバイス層を破壊することが防止される。
【００１５】
本発明の薄膜デバイスの第２製造方法は、第１基板に形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てを除去または分離する工程と、前記第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とを備えた薄膜デバイスの製造方法であって、前記第１基板の残留させた部分を前記薄膜デバイスが完成した後の前記第１基板の残留させた部分の前記第３基板への投影像が前記第３基板表面に収まるように形成する。
【００１６】
上記薄膜デバイスの第２製造方法では、第１基板の残留させた部分を薄膜デバイスが完成した後の第１基板の残留させた部分の第３基板への投影像が第３基板表面に収まるように形成することから、第１基板の残留させた部分は第３基板端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端するように形成される。これによって、第３基板が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層が第３基板の端部まで存在しているものでは、ガラス質層端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイスを破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスでは、第１基板の残留させた部分は破損や欠陥無く終端されるように形成されるので、薄膜デバイス層を破壊することが防止される。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、駆動素子が本発明の第１の薄膜デバイスもしくは第２の薄膜デバイスからなるものである。
【００１８】
上記液晶表示装置では、本発明の薄膜デバイスを備えていることから、本発明の薄膜デバイスと同様なる作用、効果が得られる。
【００１９】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置は、駆動素子が本発明の第１の薄膜デバイスもしくは第２の薄膜デバイスをからなるものである。
【００２０】
上記エレクトロルミネッセンス表示装置では、本発明の薄膜デバイスを備えていることから、本発明の薄膜デバイスと同様なる作用、効果が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る一実施の形態を以下に説明する。
【００２２】
本発明の薄膜デバイスの製造方法は、第１基板に形成された単層または複数層構造の保護層上に設けられた薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により前記第１基板の全てまたは一部を除去または分離する工程と、前記保護層の露出部分または前記第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着した後、前記第２基板を除去または分離する工程とを経る。具体的には、以下のような工程を経る。
【００２３】
（１）第１基板に単層または複数層構造の保護層を形成する工程、
（２）上記保護層のうち、少なくとも一層の面積を後の工程で形成する第３基板の最終的な（すなわちデバイス完成後の）面積よりも小さくなるように加工する工程、
（３）保護層上に薄膜デバイス層を形成する工程、
（４）工程（６）で第１基板を完全に除去または分離しない場合は第１基板の薄膜デバイスを形成した側の面に、第３基板の最終的な（すなわちデバイス完成後の）外周端よりも内側に浅い溝を形成する工程、
（５）形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する工程、
（６）化学処理または機械的研磨処理の少なくとも一方を含む工程により第１基板を完全または部分的に除去または分離する工程、
（７）保護層の露出部分、または部分的に除去された第１基板の残留させた層に第２接着層を介して第３基板を接着する工程、
（８）最後に、第２基板を分離または除去する工程
である。次に、上記各工程について説明する。
【００２４】
工程（１）は第１基板に単層または複数層構造の保護層を形成する。この保護層は耐エッチング層として機能するものである。また上記保護層は、後述する工程（６）における化学処理に対するストッパー層として機能するものである。このような保護層としては、化学処理に使用する薬剤に耐性を有するものを使用する。例えば、上記第１基板がガラス、石英、シリコンで形成されている場合には、化学処理として弗化水素酸を含む薬液を用いた化学エッチングが好ましい。したがって、保護層には、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ステンレス、インコネルなどの弗化水素酸に耐性を有する金属層、もしくは非晶質シリコン、水素を含む非晶質シリコン、多結晶シリコンなどの弗化水素酸に耐性を有するシリコン層、もしくは弗化水素酸耐性を有するダイアモンド、またはダイアモンド・ライク・カーボン、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、弗化マグネシウム（ＭｇＦ２）、弗化カルシウム（ＣａＦ２）、非晶質シリコンカーバイド（ａ−ＳｉＣｘ）、非晶質シリコンナイトライド（ａ−ＳｉＮｘ）などの薄膜を好ましく用いることができる。上記保護膜の厚みは合計で、通常０．１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。
【００２５】
上記保護層の形成方法は、材料に応じて適宜決定でき、例えば、モリブデン薄膜、弗化マグネシウム薄膜の場合にはスパッタリング法や真空蒸着法により、水素を含む非晶質シリコンの場合、プラズマＣＶＤ法により、形成することができる。
【００２６】
工程（２）は形成された上記保護層のうち少なくとも一層を、その面積が第３基板の最終的な面積、すなわち対向基板や表面保護用基板と貼り合わせて各パネルに切り分けた後の面積よりも小さくなるようにパターン加工する。これはフォトリソグラフィー技術（レジスト塗布→マスク露光→現像→ポストベーク）とエッチングとを順次行うことで達成される。
【００２７】
工程（３）は、形成された上記保護層上に薄膜デバイス層を形成する工程であり、例えば、ＳＩＤ（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）  Ｄｉｇｅｓｔ  ２００２，（米国）、情報ディスプレイ学会（Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）発行、２００２年  ｐ．１１９６〜１１９９に記載されているボトムゲート低温ポリシリコンＴＦＴプロセスを用いることができる。上記薄膜デバイス層は、基板温度５００℃以下のいわゆる低温ポリシリコンプロセスまたは基板温度４００℃以下のいわゆるアモルファスシリコンプロセスで形成され、薄膜トランジスタまたは薄膜ダイオードまたは容量または抵抗のうち少なくとも一つを含むものである。
【００２８】
工程（４）は、後述の工程（６）において上記第１基板の一部を残す場合に、残される第１基板（例えば薄いガラス層）の厚さよりも深い溝を、第１基板の部分除去に先立って形成し、工程（６）の後に残される第１基板の面積が第３基板の最終的な面積よりも小さくなるようにする。あるいは、残される第１基板の厚さに満たない浅い溝を形成するとともに、その溝を形成することによって、工程（６）の完了時までに誘起される、残される第１基板の板厚方向のへき開により、工程（６）の後に残される第１基板の面積が第３基板よりも小さくなるようにする。その結果、残される第１基板の端部のクラック発生を抑制し、このクラックから薄膜デバイス領域にひび割れが走り、薄膜デバイス層が破壊されることを防止することができる。
【００２９】
工程（５）は、上記第１基板上に形成された薄膜デバイス層に、第１接着層を介して第２基板を接着する。上記第１接着層としては、融点２００℃以下の熱可塑性接着剤が好ましく、例えば、エチレン−酢酸ビニル熱可塑性エラストマー、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸塩アセテート樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン、熱可塑性ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフロロエチレン、エチレン−テトラフロロエチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ樹脂）、アイオノマー、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾイル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、液晶ポリエステル、セルロース系プラスチック（酢酸セルロース、酢酪酸セルロース、エチルセルロース、セルロイドセロファン）、ポリオレフィン、ポリウレタン、および以上の共重合体およびポリマーアロイ、およびワックス、パラフィン、コールタール、ロジン、天然ゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。上記第１接着層の厚みとしては、１μｍ〜３０００μｍである。この第１接着層の形成は、バーコーターなどの常法により行うことができる。
【００３０】
上記第２基板としては、好ましくは、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、ステンレス、インコネル（例えば、インコネル６２５（組成はＮｉ＞５８％、Ｃｒ２０％〜２３％、Ｆｅ＜５％、Ｍｏ８％〜１０％、Ｎｂ３．１％〜４．２％））などの耐酸性の金属板またはこれらの積層板、これらの耐酸性金属膜で被覆された金属板またはガラス板またはセラミックス板、またはこれらの積層板でもよい。もしくは、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリオレフィン、ポリイミドなどのプラスチック板を用いても良い。
【００３１】
上記第２基板の貼り合わせは、使用する第１接着層の特性に応じて行うことができ、例えば、第１接着層に熱可塑性接着剤（ホットメルト接着剤）を用いる場合には加熱装置（例えばホットプレート）による加熱処理により行うことができる。
【００３２】
次に工程（６）を行う。すなわち、化学処理または機械的研磨処理の少なくとも一方を含む工程により上記第１基板を完全または部分的に除去または分離する。この化学処理としては、工程（１）で述べたように、第１基板の材質に応じて決定することができる。ガラス基板の場合には弗化水素酸を用いることができる。第１基板の除去の程度は、完全に（即ち、保護層が露出するまで）または部分的に（第１基板が５μｍ〜１００μｍ程度に薄く残る程度）行えば良い。なお、化学処理または機械的研磨処理の少なくとも一方の処理において、薄膜デバイス層の上下に上記第１基板と第２基板とが接着された状態の接着体の外周領域に、薄膜デバイス層への処理液の侵入を防ぐシール部を設けることが好ましい。シール部は、化学処理に耐性を有する材料（例えば、熱可塑性接着剤）から形成することができる。
【００３３】
次に、透光性確保が必要な場合には、保護層のうち不透明な層を除去する。除去の方法は、保護層の材質などに応じて適宜決定することができる。
【００３４】
次に、工程（７）を行う。すなわち、保護層または第１基板の残留させた部分に第２接着層を介して第３基板を接着する。第１基板を残留させた場合は、前記工程（４）において薄膜デバイス層側から形成した溝（スクラッチ）で規定される閉曲線（通常は矩形）の内側の第１基板の残留させた部分のみに第２接着剤を塗布し、次の工程（８）において第２基板を分離または除去する際に、第１基板の残留させた部分の不要な外周部分が第２接着層や第３基板から分離されるようにした。
【００３５】
第２接着層としては、エポキシ系接着剤又は紫外線硬化型接着剤を好ましく挙げることができる。なお第１基板を薄く残す場合には、粘着剤、または粘着シートを用いることも可能である。
【００３６】
上記第３基板としては、耐熱温度１００℃以上の基材が好ましく、具体的にはポリイミドを例示できるが、その他にポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリメチルペンテン、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、液晶プラスチック、ポリベンゾイミダゾール、熱硬化性ポリブタジエンなどからなる基板、またはこれらの材料からなるポリマーアロイ、ファイバー強化された単体材料基板、シリカなどのフィラーで強化された単体材料基板、または同一材料の積層基板、またはこれらのうち少なくともーつを含む積層基板でもよく、ステンレス、アルミニウムなどの金属板、またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）などを成分とするセラミックス板の単体材料基板、またはこれらのうち少なくとも一つを含む積層基板でも良い。特に、上記第３基板としては、金属板またはセラミックス板の単体材料基板、または同一材料の積層基板、またはこれらのうち少なくとも一つを含む積層基板が好ましい。このような積層基板は、接着剤による接着または熱融着のうち少なくとも一方により製造することができる。
【００３７】
さらに反射型液晶表示パネルのＴＦＴ基板、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルのＴＦＴ／発光層基板などのように、偏光特性を必要としない場合には、ポリマー基板製造時に、よく知られている２軸延伸法によって、例えば室温から１００℃〜１２０℃までの低温領域における線膨張係数を見掛け上低減した基板を用いることもできる。なお、２軸延伸法が既に実用化されている材料としてポリエチレンテレフタレートとポリエチレンナフレートを挙げることができる。
【００３８】
次に、工程（８）を行う。すなわち、上記第２基板を分離または除去する。第２基板の分離または除去の手法としては、第１接着層や第２基板の材質などに応じて適宜選択することができるが、加熱、冷却、光照射、または薬液浸漬のうち少なくとも一つにより第１接着層の接着強度を低下、または接着剤を除去することにより行うことが好ましい。
【００３９】
本発明の薄膜デバイスは、上記プロセスにより形成されたもので、上記薄膜デバイスが完成した後に上記保護層の少なくとも一層の面積が上記第３基板の面積よりも小さいものである。具体的には、保護層は薄膜デバイスが完成した後の保護層の第３基板への投影像が第３基板表面に収まるように形成されているものである。または、上記第１基板の残留させた部分の面積が上記第３基板の面積よりも小さいものである。具体的には、第１基板を残留させた部分は薄膜デバイスが完成した後の第１基板の残留させた部分の第３基板への投影像が第３基板表面に収まるように形成されているものである。
【００４０】
上記薄膜デバイスでは、例えば、第１基板として厚さ０．５ｍｍ〜１．１ｍｍ程度のガラス基板上に単層または複数層構造の、保護層（耐エッチング層）を必要に応じて形成した後、保護層上にアモルファスシリコンＴＦＴ、低温ポリシリコンＴＦＴ等の薄膜デバイス層を常法により形成し、この形成された薄膜デバイス層に対して１回または２回の転写プロセスを行うことにより、薄膜デバイス層を非ガラス基板（プラスチック基板、金属基板、セラミックス基板等）上に移載して成る、非ガラス基板の薄膜デバイスにおいて、薄膜デバイス層の形成に先立ってガラス基板上に形成される保護層、またはガラス基板のエッチングにより部分的に除去された第１基板の残留させた部分（層）を、第３基板すなわち非ガラス基板の端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥なく終端させることによって、非ガラス基板の熱膨張時や屈曲時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損を防止するものとなる。このように、堅牢性を損なうことなく軽量かつ薄型の表示パネルに適した薄膜デバイスおよびそれらを駆動基板に用いた液晶表示装置やエレクトロルミネッセンス表示装置の耐熱性および屈曲性を維持、向上を図ることができる。
【００４１】
次に、本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る実施の形態について、より具体的に説明する。まず、第１実施の形態を、図１の薄膜デバイスの概略構成断面図および図２〜図６の薄膜デバイスの製造工程図によって説明する。まず、薄膜デバイスを説明する。
【００４２】
図１に示すように、本発明の薄膜デバイスは、第１基板（図示せず）に形成された単層または複数層構造の保護層（第２保護層１０３）上に設けられた薄膜デバイス層１０５に、第１接着層（図示せず）を介して第２基板（図示せず）を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により上記第１基板の全てを除去または分離する工程と、上記第２保護層１０３の露出部分に第２接着層１１１を介して第３基板１１２を接着した後、上記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、第２保護層１０３は薄膜デバイスが完成した後の第２保護層１０３の第３基板１１２への投影像が第３基板１１２表面内に収まるように形成されているものである。具体的には、第２保護層１０３を第３基板１１２上に投影した投影面の端辺より第３基板１１２の表面の端辺までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成されている。すなわち、第３基板１１２の上面（第２保護層１０３側の面）は、１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の幅で露出されているものである。
【００４３】
また、薄膜デバイスに係る第２実施の形態として、保護層が２層以上の複数層に形成される構成がある。この構成でも、保護層は薄膜デバイスが完成した後の保護層の第３基板１１２への投影像が第３基板１１２表面内に収まるように形成されている。そして、第３基板１１２に最も近い層の保護層は、その保護層を第３基板１１２上に投影した投影面の端辺より第３基板１１２の表面の端辺までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成されているものである。
【００４４】
次に、図２〜図６の製造工程図によって薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を説明する。
【００４５】
図２（ａ）に示すように、第１基板１０１上に第１保護層１０２を形成した。上記第１基板１０１には、例えば厚さ０．７ｍｍのガラス基板を用いた。また第１保護層１０２は、例えばスパッタリング法によって成膜したモリブデン（Ｍｏ）薄膜からなり、その厚さは、例えば０．１μｍ〜１μｍとした。
【００４６】
次に、上記第１保護層１０２上に第２保護層１０３を形成した。この第２保護層１０３は、例えばプラズマＣＶＤ法により、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を例えば５００ｎｍの厚さに堆積して形成した。ここでは、保護層を第１保護層１０２と第２保護層１０３の２層構造とした。
【００４７】
次いで、図２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー技術により、上記第２保護層１０３上に、後に説明するデバイス完成後の第３基板の主面側の面積よりも小さな面積を有する例えば矩形のレジストパターン１０４を形成した。このレジストパターン１０４は、その縁から、パネル完成後の第３基板の外形線までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成した。
【００４８】
次に、反応性イオンエッチングにより第２保護層１０３の露出部分をエッチング除去した。その後、例えば、酸素プラズマによる灰化処理（アッシング）後、剥離液によりレジストパターン１０４を除去した。すなわち、図２（ｃ）に示すように、第１保護層１０２上に矩形状にパターニングされた第２保護層１０３が形成された。
【００４９】
以上のようにして形成した耐フッ酸（耐ＨＦ）性を有する第１保護層１０２上に、第２保護層１０３を介して、薄膜デバイス層１０５を形成した。この薄膜デバイス層１０５は、例えば「’９９最新液晶プロセス技術」（プレスジャーナル１９９８年発行、ｐｐ．５３〜５９）、「フラットパネル・ディスプレイ１９９９」（日経ＢＰ社、１９９８年発行、ｐｐ．１３２〜１３９）に記載されているような一般的な低温ポリシリコンボトムゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）プロセスで形成することができる。なお、この実施の形態においては、形成すべきデバイスパターンの露光後に、引き続きデバイスパターンの外周部分の薄膜を除去するように矩形パターンの露光を複数回行うことで、パネル有効領域の外側に不要な薄膜が残らないようにした。すなわち、薄膜デバイス層１０５の全てが第２保護層１０３の内側に形成されるようにした。
【００５０】
次に、上記説明したプロセスにより作製したＴＦＴ基板（薄膜デバイス層１０５が形成された第１基板１０１）をガラス切断機で所望の大きさに切断した。ここでは、一例として、１００ｍｍ・１００ｍｍの大きさに切断した。
【００５１】
そして、図３（ｅ）に示すように、ホットプレート１０８上に第２基板１０６を載置して加熱し、この第２基板１０６上に第１接着層１０７を塗布し、第１基板１０１の薄膜デバイス層１０５側を貼りつけた。そして加圧しながら室温まで冷却し、第１基板１０１と第２基板１０６とを第１接着層１０７を用いて貼り合せた。上記ホットプレート１０８による加熱では、ホットプレート温度を、第１接着層が溶融する温度、例えば８０℃〜１５０℃に設定した。また上記第２基板１０６には、例えばモリブデン板を用いた。このモリブデン板には一例として１ｍｍの厚さのものを用いた。上記第１接着層１０７には、ホットメルト接着剤を用いた。ホットメルト接着剤としては、例えば、エチレン−塩化ビニル系接着剤を用いることができる。そして第１接着層１０７を、例えば０．１ｍｍ〜１ｍｍの厚さに塗布した。また、第１基板１０１を第２基板１０６側に押し付ける圧力は、例えば５０ｋＰａとした。
【００５２】
また、上記ホットメルト接着剤は加熱し融解して塗布する形態のもの以外に、厚さ０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものを用いても上記同様の結果が得られた。この場合には、加熱された第２基板１０６上にシート状のホットメルト接着剤を載せて用いる。
【００５３】
次に、図３（ｆ）に示すように、上記第１基板１０１と第２基板１０６とを貼り合わせたものを、重量濃度１５％〜２５％の弗化水素酸（ＨＦ）溶液１０９に浸漬し、例えばエアーブローによるバブリングにより弗化水素酸溶液１０９を攪拌しながら室温で約２時間のエッチングを施し、第１基板（ガラス基板）１０１を完全に除去した。
【００５４】
その結果、図４（ｇ）に示すように、第１保護層１０２が露出された。なお、第１基板１０１〔前記図３（ｆ）参照〕を除去した後、第１保護層１０２表面にエッチング生成物が残る場合には、水洗などで除去することができる。また弗化水素酸溶液１０９の濃度は、上記濃度と異なっても良いが、必要に応じてエッチング時間と液温を調整する必要がある。また、必要に応じて、エッチング速度の面内均一性と再現性を向上させるためにエッチング中に液を撹拌したり、循環したり、ＨＦ濃度や液温を管理、制御することが有効である。
【００５５】
次に、図４（ｈ）に示すように、上記第１基板の除去処理を終えた第２基板１０６を、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）７２％、硝酸（ＨＮＯ３）３％、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）１０％（その他は水）の混酸のエッチング液１１０に浸漬し、モリブデン薄膜からなる第１保護層１０２〔前記図４（ｇ）参照〕をエッチング除去した。その結果、第２保護層１０３が露出された。なおモリブデン薄膜のエッチング液としては前記混酸の他に例えば希硝酸を用いても同様にエッチングすることができた。
【００５６】
次に、図５（ｉ）に示すように、第２保護層１０３上に第２接着層１１１を形成した。この第２接着層１１１には、真空中で脱泡した紫外線硬化型接着剤を用い、例えば約３０μｍの厚さに塗布形成した。
【００５７】
次いで、図５（ｊ）に示すように、第２接着層１１１上に第３基板１１２を貼り付け、第２接着層１１１を硬化させた。上記第３基板１１２には、一例として、透明ポリカーボネート基板を用い、透明ポリカーボネートは例えば厚さ０．２ｍｍのからなるものを用いた。また上記第２接着層１１１の硬化方法としては、紫外線照射を用いた。
【００５８】
次いで、図６（ｋ）に示すように、第１接着層１０７に湿潤する溶液１１３中に上記第３基板１１２を貼り付けた第２基板１０６を浸漬した。上記溶液１１３には、例えばイソプロパノール溶液を用いた。そして、室温にて３時間、イソプロパノール溶液中に浸漬することで、第１接着層１０７にイソプロパノールが浸潤し、その接着力が紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層１１１よりも充分小さくなった。そのため、第２基板１０６と第１接着層１０７を薄膜デバイス層１０５から機械的に分離することが可能となった。
【００５９】
なお、第２接着層１１１よりも第１接着層（ここではホットメルト接着剤）１０７の接着力が弱ければ、薬液浸漬や、熱あるいは光照射により第１接着層１０７の接着力を弱めることなく、単に機械的な剥離により、第２基板（ここではモリブデン板）１０６を分離することが可能である。このことは以下の実施の形態においても同様である。
【００６０】
以上のプロセスにより薄膜デバイス層１０５は第３基板（透明ポリカーボネート基板）１１２上に転写され、図６（ｌ）に示すように、第３基板１１２上に第２接着層１１１により第２保護層１０３を介して薄膜デバイス層１０５が接着された構造を得た。
【００６１】
その後、炭酸ガスレーザー（波長１０．６μｍ）を用いた切断システムにより、第２保護層１０３の外側１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の位置（矢印で示す面）で、第３基板１１２を切断し、第３基板１１２の外周部を除去した。その結果、図６（ｍ）に示すように、第３基板１１２が所定の大きさに形成され、第３基板１１２上に第２接着層１１１、第２保護層１０３を介して形成された薄膜デバイス層１０５を備えたプラスチック基板からなるＴＦＴ基板（駆動基板）を得た。
【００６２】
上記薄膜デバイスおよびその製造方法に係る第１実施の形態では、第２保護層１０３は薄膜デバイスが完成した後の第２保護層１０３の第３基板１１２への投影像が第３基板１１２表面に収まるように形成されることから、第２保護層１０３は第３基板１１２端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端させられていることになる。これによって、第３基板１１２が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層１０５のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層の第２保護層１０３が第３基板１１２の端部まで存在しているものでは、第２保護層１０３端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイス層１０５を破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスでは、第２保護層１０３は破損や欠陥無く終端されるので、薄膜デバイス層１０５を破壊することが防止される。このように、堅牢性を損なうことなく軽量かつ薄型の表示パネルに適した薄膜デバイスの耐熱性および屈曲性を維持、向上を図ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第１実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を、図７の概略構成断面図によって説明する。
【００６４】
図７に示すように、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネート基板からなる第３基板１１２上に紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層１１１を介して、プラズマＣＶＤで形成した厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２  層からなる第２保護層１０３が形成されている。この第２保護層１０３上には、モリブデンからなるゲート電極２０４が形成されている。このゲート電極２０４を覆うようにしてゲート絶縁膜２０５が形成される。このゲート絶縁膜２０５は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）層、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）層の積層体で形成される。さらにゲート絶縁膜２０５上にチャネル形成領域となるポリシリコン層２０６が形成され、ポリシリコン層２０６の両側には、ｎ−型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を介してｎ＋型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７が形成されている。ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を構成するポリシリコン層は、一例として、プラズマＣＶＤで成長した厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍの非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣＩエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し作製した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造となっている。
【００６５】
また、ポリシリコン層２０６上にはｎ型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９が、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）層で形成されている。上記ストッパー層２０９は、薄膜デバイス層形成時（つまりガラス基板上）に第１保護層１０２〔前記図２の（ａ）参照〕、すなわちモリブデン層が存在しているため、基板裏面側（本図では下方）からのゲートパターンをマスクとした露光によるセルフアラインメントが不可能となる。そこで、上方からのマスク露光による通常のフォトリソグラフィーでパターン形成を行った。
【００６６】
さらに、ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を覆う状態にパッシベーション膜２１０が形成される。パッシベーション膜２１０は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）との積層体からなる。このパッシベーション膜２１０には、上記ｎ＋型ポリシリコン層２０７に接続するソース電極２１１、ドレイン電極２１２、および配線２１３が形成されている。これらソース電極２１１、ドレイン電極２１２および配線２１３は、通常配線に用いる金属材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金からなる。そして、最上層に厚さ１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる保護絶縁層２１４が形成されている。
【００６７】
次に、本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態について、図８〜図１１の薄膜デバイスの製造工程図によって説明する。
【００６８】
図８（ａ）に示すように、第１基板３０１上に第１保護層３０２を形成した。上記第１基板３０１には、例えば厚さ０．７ｍｍのガラス基板を用いた。また第１保護層３０２は、例えばスパッタリング法によって成膜したモリブデン（Ｍｏ）薄膜からなり、その厚さは、例えば０．１μｍ〜１μｍとした。
【００６９】
次いで、フォトリソグラフィー技術（レジスト塗布→マスク露光→現像→ポストベーク）により、上記第１保護層３０２上に、レジストパターン３０３を形成した。
【００７０】
次いで、図８（ｂ）に示すように、上記レジストパターン３０３をエッチングマスクに用いたエッチング技術によって、第１保護層３０２をエッチング加工した。このエッチングは、前記第１実施の形態で説明したモリブデン薄膜のエッチングと同様に、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）７２％、硝酸（ＨＮＯ３）３％、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）１０％（その他は水）の混酸を用いた。もしくは、このエッチングに反応性イオンエッチングを用いても良い。その後、上記レジストパターン３０３を除去した。この除去加工は、一例として、酸素プラズマによる灰化処理（アッシング）後、剥離液により除去することで実施できる。
【００７１】
次いで、図８（ｃ）に示すように、上記第１保護層３０２上に第２保護層３０４を形成した。第２保護層３０４の形成方法としては、例えば、プラズマＣＶＤ法によって、酸化シリコン（ＳｉＯ２）を例えば５００ｎｍの厚さに堆積した後、フォトリソグラフィー技術によるレジストパターン形成とそのレジストパターンをエッチングマスクに用いた反応性イオンエッチングにより酸化シリコン膜を加工するという方法である。
【００７２】
上記第２保護層３０４は、その縁から、パネル完成後の第３基板の外形線までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成した。すなわち、第３基板の最終的な面積よりも小さく形成した。これによって第２保護層３０４の外周端がデバイス完成後に第３基板の内側に収まるようにした。
【００７３】
次に、図８（ｄ）に示すように、以上のようにして形成した耐フッ酸性を有する第２保護層３０４上に、第１実施の形態と同様の手順により、薄膜デバイス層３０５を形成した。なお、この実施の形態においては、形成すべきデバイスパターンの露光後に、引き続きデバイスパターンの外周部分の薄膜を除去するように矩形パターンの露光を複数回行うことで、パネル有効領域の外側に不要な薄膜が残らないようにした。すなわち、薄膜デバイス層３０５の全てが第２保護層３０４の内側に形成されるようにした。
【００７４】
次に、上記説明したプロセスにより作製したＴＦＴ基板（薄膜デバイス層３０５が形成された第１基板３０１）をガラス切断機で所望の大きさに切断した。ここでは、一例として、１００ｍｍ・１００ｍｍの大きさに切断した。
【００７５】
そして、図９（ｅ）に示すように、例えば前記第１実施の形態で説明したのと同様な条件にて、ホットプレート３０８上に第２基板３０６を載置して加熱し、この第２基板３０６上に第１接着層３０７を塗布し、第１基板３０１の薄膜デバイス層３０５側を貼りつけた。そして加圧しながら室温まで冷却し、第１基板３０１と第２基板３０６とを第１接着層３０７を用いて貼り合せた。
【００７６】
また、上記ホットメルト接着剤は加熱し融解して塗布する形態のもの以外に、厚さ０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものを用いても上記同様の結果が得られた。この場合には、加熱された第２基板３０６上にシート状のホットメルト接着剤を載せて用いる。
【００７７】
次に、図９（ｆ）に示すように、例えば前記第１実施の形態で説明したのと同様な条件にて、上記第１基板３０１〔前記図９（ｅ）参照〕と第２基板３０６とを貼り合わせたものを、重量濃度１５％〜２５％の弗化水素酸（ＨＦ）溶液３０９に浸漬し、例えばエアーブローによるバブリングにより弗化水素酸溶液３０９を攪拌しながら室温で約２時間のエッチングを施し、第１基板（ガラス基板）３０１を完全に除去した。その結果、第１保護層３０２が露出された。なお、第１基板３０１〔前記図９（ｅ）参照〕を除去した後、第１保護層３０２表面にエッチング生成物が残る場合には、水洗などで除去することができる。
【００７８】
この第２実施の形態が前記第１実施の形態と異なる点は、水洗、乾燥後、第１保護層３０２を残したまま、第３基板を貼り付ける点である。すなわち、図１０（ｇ）に示すように、第１保護層３０２上に第２接着層３１０を形成した。この第２接着層３１０には、真空中で脱泡した紫外線硬化型接着剤を用い、例えば約３０μｍの厚さに塗布形成した。次いで、第２接着層３１０上に第３基板３１１を貼り付け、第２接着層３１０を硬化させた。上記第３基板３１１には、一例として、透明ポリカーボネート基板を用い、透明ポリカーボネートは例えば厚さ０．２ｍｍのからなるものを用いた。また上記第２接着層３１０の硬化方法としては、紫外線照射を用いた。
【００７９】
次に、図１０（ｈ）に示すように、第１接着層３０７に湿潤する溶液３１２中に上記第３基板３１１を貼り付けた第２基板３０６を浸漬した。上記溶液３１２には、例えばイソプロパノール溶液を用いた。そして、室温にて３時間、イソプロパノール溶液中に浸漬することで、第１接着層３０７にイソプロパノールが浸潤し、その接着力が紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層３１０よりも充分小さくなった。そのため、第２基板３０６と第１接着層３０７を薄膜デバイス層３０５から機械的に分離することが可能となった。
【００８０】
なお、第２接着層３１０よりも第１接着層（ここではホットメルト接着剤）３０７の接着力が弱ければ、薬液浸漬や、熱あるいは光照射により第１接着層３０７の接着力を弱めることなく、単に機械的な剥離により、第２基板（ここではモリブデン板）３０６を分離することが可能である。このことは以下の実施の形態においても同様である。
【００８１】
以上のプロセスにより薄膜デバイス層３０５は第３基板（透明ポリカーボネート基板）３１１上に転写され、図１１（ｉ）に示すように、第３基板３１１上に第２接着層３１０により、第１保護層３０２および第２保護層３０４を介して薄膜デバイス層３０５が接着された構造を得た。
【００８２】
その後、炭酸ガスレーザー（波長１０．６μｍ）を用いた切断システムにより、第１保護層３０２の外側１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の位置（矢印で示す面）で、第３基板３１１を切断し、第３基板３１１の外周部を除去した。その結果、図１１（ｊ）に示すように、第３基板３１１が所定の大きさに形成され、第３基板３１１上に第２接着層３１０、第１保護層３０２、第２保護層３０４を介して形成された薄膜デバイス層３０５を備えたプラスチック基板からなるＴＦＴ基板（駆動基板）を得た。
【００８３】
上記第２実施の形態では、前記第１実施の形態と同様なる作用・効果を得ることができる。
【００８４】
また、第２実施の形態は、前記第１実施形態と比較した場合、第１保護層３０２を除去する工程を省略することができるという利点があり、また、第１保護層３０２をエッチング除去する際に、第２保護層３０４に僅かながら存在する場合があるピンホールを通って、エッチング液が薄膜デバイス層３０５の金属配線に到達し、腐食し、断線などの欠陥を生成することを根本的に防止することができるという利点がある。なお、上記第１保護層３０２は不透明であっても、このＴＦＴ基板は反射型液晶表示パネルに適用することが可能である。
【００８５】
次に、本発明の第２実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を、図１２の概略構成断面図によって説明する。図１２に示すＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の構成は、第１保護層３０２が残留していることを除けば、前記図７によって説明したＴＦＴの構成と同様である。
【００８６】
図１２に示すように、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネート基板からなる第３基板３１１上に紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層３１０を介して、モリブデン薄膜からなる第１保護層３０２、プラズマＣＶＤ法で形成した厚さ５００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２  ）層からなる第２保護層３０４が形成されている。この第２保護層３０４上には、モリブデンからなるゲート電極２０４が形成されている。このゲート電極２０４を覆うようにしてゲート絶縁膜２０５が形成される。このゲート絶縁膜２０５は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）層、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）層の積層体で形成される。さらにゲート絶縁膜２０５上にチャネル形成領域となるポリシリコン層２０６が形成され、ポリシリコン層２０６の両側には、ｎ−型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を介してｎ＋型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７が形成されている。ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を構成するポリシリコン層は、一例として、プラズマＣＶＤで成長した厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍの非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣＩエキシマレーザパルスを照射し熔融再結晶化し作製した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造となっている。
【００８７】
また、ポリシリコン層２０６上にはｎ型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９が、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）層で形成されている。上記ストッパー層２０９は、第１保護層３０２が存在しているため、基板裏面側（本図では下方）からのゲートパターンをマスクとした露光によるセルフアラインメントが不可能となる。そこで、上方からのマスク露光による通常のフォトリソグラフィーでパターン形成を行った。
【００８８】
さらに、ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を覆う状態にパッシベーション膜２１０が形成される。パッシベーション膜２１０は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）との積層体からなる。このパッシベーション膜２１０には、上記ｎ＋型ポリシリコン層２０７に接続するソース電極２１１、ドレイン電極２１２、および配線２１３が形成されている。これらソース電極２１１、ドレイン電極２１２および配線２１３は、通常配線に用いる金属材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金からなる。そして、最上層に厚さ１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる保護絶縁層２１４が形成されている。
【００８９】
次に、本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る実施の形態について、より具体的に説明する。まず、第３実施の形態を、図１３の薄膜デバイスの概略構成断面図および図１４〜図１６の薄膜デバイスの製造工程図によって説明する。この第３実施の形態は、第１実施の形態のように保護層を形成せずに、第１基板上に直接薄膜デバイス層を形成することを特徴とする。
【００９０】
図１３に示すように、本発明の薄膜デバイスは、第１基板５０１に薄膜デバイス層５０２を形成し、薄膜デバイス層５０２に第１接着層（図示せず）を介して第２基板（図示せず）を接着する工程と、化学処理および機械的研磨処理の少なくとも一つの処理を含む工程により上記第１基板の一部を除去または分離する工程と、上記第１基板５０１の残留させた部分に第２接着層５０８を介して第３基板５０９を接着した後、上記第２基板を除去または分離する工程とにより製造される薄膜デバイスであって、第１基板５０１の残留させた部分は薄膜デバイスが完成した後の第１基板５０１の残留させた部分の第３基板５０９への投影像が第３基板５０９表面内に収まるように形成されているものである。具体的には、第１基板５０１の残留させた部分を第３基板５０９上に投影した投影面の端辺より第３基板５０９の表面の端辺までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成されている。すなわち、第３基板５０９の上面（第２接着層５０８側の面）は、１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の幅で露出されているものである。
【００９１】
次に、図１４〜図１６の製造工程図によって薄膜デバイスの製造方法に係る第３実施の形態を説明する。
【００９２】
図１４（ａ）に示すように、第１基板（例えば厚さ０．７ｍｍのガラス基板）５０１上に、保護層を形成せずに、通常の薄膜デバイスの形成方法で、薄膜デバイス層５０２を形成する。薄膜デバイス層５０２の形成方法は、前記第１実施の形態で接続したのと同様な方法を採用することができる。
【００９３】
次いで、図１４（ｂ）に示すように、薄膜デバイス層５０２の外側の第１基板５０１に溝５０３を形成した。この溝５０３は、例えば、ダイアモンドカッターを使用して第１基板５０１に３μｍ〜１００μｍの深さに形成される。この溝５０３は、図１４（ｃ）の平面図を示すように、閉曲線となるように形成される。その際、溝５０３を、後に形成される第３基板５０９上に投影した投影像の内側辺より第３基板５０９の表面の端辺までの距離が１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下となるように形成する。すなわち、第３基板５０９の上面が、溝５０３の内側部分の第１基板５０１から１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の幅で露出されるように、溝（またはスクラッチ）５０３を形成する。
【００９４】
次に、上記説明したプロセスにより作製したＴＦＴ基板（薄膜デバイス層５０２が形成された第１基板５０１）をガラス切断機で所望の大きさに切断した。ここでは、一例として、１００ｍｍ・１００ｍｍの大きさに切断した。
【００９５】
次いで、図１５（ｄ）に示すように、第１実施の形態で説明したのと同様にして、ホットプレート５０６上に第２基板５０４を載置して加熱し、この第２基板５０４上に第１接着層５０５を塗布し、第１基板５０１の薄膜デバイス層５０２側を貼りつけた。そして加圧しながら室温まで冷却し、第１基板５０１と第２基板５０４とを第１接着層５０５を用いて貼り合せた。
【００９６】
また、上記第１接着層５０５に用いるホットメルト接着剤は、加熱し融解して塗布する形態のもの以外に、厚さ０．０５ｍｍ〜１ｍｍ程度のシート状に成形されたものを用いても上記同様の結果が得られた。この場合には、加熱された第２基板５０４上にシート状のホットメルト接着剤を載せて用いる。
【００９７】
次に、図１５（ｅ）に示すように、上記第１基板５０１と第２基板５０４とを貼り合わせたものを、重量濃度１５％〜２５％の弗化水素酸（ＨＦ）溶液５０７に浸漬し、例えばエアーブローによるバブリングにより弗化水素酸溶液５０７を攪拌しながら室温で約１時間４０分〜２時間のエッチングを施し、第１基板（ガラス基板）５０１を一部残すように除去した。このように第１実施の形態と異なる点は、第１基板５０１が完全に除去される前にエッチングを終了し、１０μｍ〜１００μｍの厚さで第１基板５０１を残留させる点である。
【００９８】
残留させた第１基板５０１は、上記エッチングに先立って形成された溝５０３により分断される。これは、溝５０３の深さが残留させた第１基板５０１の厚さよりも深い場合には明らかであるが、溝５０３が残留させた第１基板５０１の厚さよりも浅い場合であっても、溝５０３を起点として残留させた第１基板５０１の板厚方向に誘起されるクラック、もしくはクラックに沿ったエッチング液のしみ込みにより残留させた第１基板５０１の分断が可能である。
【００９９】
以降、前記第１実施の形態と同様のプロセスを行う。すなわち、図１６（ｆ）に示すように、残留させた第１基板５０１上に第２接着層５０８を形成した。第２接着層５０８は、残留させた第１基板５０１のうち薄膜デバイス層５０２側から形成した溝５０３で規定される閉曲線（通常は矩形）の内側のみに形成される。上記第２接着層５０８には、真空中で脱泡した紫外線硬化型接着剤を用い、例えば約３０μｍの厚さに塗布形成した。次いで、第２接着層５０８上に第３基板５０９を貼り付け、第２接着層５０８を硬化させた。上記第３基板５０９には、一例として、透明ポリカーボネート基板を用い、透明ポリカーボネートは例えば厚さ０．２ｍｍのからなるものを用いた。また上記第２接着層５０８の硬化方法としては、紫外線照射を用いた。
【０１００】
次いで、図１６（ｇ）に示すように、第１接着層５０５に湿潤する溶液５１０中に上記第３基板５０９を貼り付けた第２基板５０４を浸漬した。上記溶液５１０には、例えばイソプロパノール溶液を用いた。そして、室温にて３時間、イソプロパノール溶液中に浸漬することで、第１接着層５０５にイソプロパノールが浸潤し、その接着力が紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層５０８よりも充分小さくなった。そのため、第２基板５０４と第１接着層５０５を薄膜デバイス層５０２から機械的に分離することが可能となった。また第２基板５０４を分離または除去する際に、残留させた第１基板５０１の溝５０３よりも外周側の部分が第２接着層５０８や第３基板５０９から分離されるようにした。
【０１０１】
なお、第２接着層５０８よりも第１接着層（ここではホットメルト接着剤）５０５の接着力が弱ければ、薬液浸漬や、熱あるいは光照射により第１接着層５０５の接着力を弱めることなく、単に機械的な剥離により、第２基板（ここではモリブデン板）５０４を分離することが可能である。このことは以下の実施の形態においても同様である。
【０１０２】
以上のプロセスにより薄膜デバイス層５０２は第３基板（透明ポリカーボネート基板）５０９上に転写され、図１６（ｈ）に示すように、第３基板５０９上に第２接着層５０８により残留させた第１基板５０１を介して薄膜デバイス層１０５が接着された構造を得た。
【０１０３】
その後、炭酸ガスレーザー（波長１０．６μｍ）を用いた切断システムにより、残留させた第１基板５０１の外側１０μｍ以上２ｍｍ以下、好ましくは１０μｍ以上０．２ｍｍ以下の位置（矢印で示す面）で、第３基板５０９を切断し、第３基板５０９の外周部を除去してもよい。このようにして、第３基板５０９が所定の大きさに形成され、第３基板５０９上に第２接着層５０８、残留させた第１基板５０１を介して形成された薄膜デバイス層５０２を備えたプラスチック基板からなるＴＦＴ基板（駆動基板）を得た。
【０１０４】
上記薄膜デバイスおよびその製造方法に係る第３実施の形態では、第１基板５０１の残留させた部分を薄膜デバイスが完成した後の第１基板５０１の残留させた部分の第３基板５０９への投影像が第３基板５０９表面に収まるように形成することから、第１基板５０１の残留させた部分は第３基板５０９端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥無く終端するように形成される。これによって、第３基板５０９が熱膨張した時や屈曲された時の薄膜デバイス層５０２のひび割れを伴う破損が防止される。例えば、ごく薄く一枚もののガラス質層が第３基板５０９の端部まで存在しているものでは、ガラス質層からなる第１基板５０１の残留させた部分端部にクラックが発生しやすく、そのクラックを起点として配線やデバイスが載っている領域にまでひび割れが走ってしまい薄膜デバイス層５０２を破壊することがあるが、本発明の薄膜デバイスでは、第１基板５０１の残留させた部分は破損や欠陥無く終端されるように形成されるので、薄膜デバイス層５０２を破壊することが防止される。このように、堅牢性を損なうことなく軽量かつ薄型の表示パネルに適した薄膜デバイスの耐熱性および屈曲性を維持、向上を図ることができる。
【０１０５】
次に、本発明の第３実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を、図１７の概略構成断面図によって説明する。図１７に示すＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の構成は、保護層の代わりに第１基板５０１が残留していることを除けば、前記図７によって説明したＴＦＴの構成と同様である。
【０１０６】
図１７に示すように、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネート基板からなる第３基板５０９上に紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層５０８を介して、ガラス基板からなる残留させた第１基板５０１が形成されている。この残留させた第１基板５０１上には、モリブデンからなるゲート電極２０４が形成されている。このゲート電極２０４を覆うようにしてゲート絶縁膜２０５が形成される。さらにゲート絶縁膜２０５上にチャネル形成領域となるポリシリコン層２０６が形成され、ポリシリコン層２０６の両側には、ｎ−型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を介してｎ＋型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７が形成されている。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造となっている。
【０１０７】
また、ポリシリコン層２０６上にはｎ型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９が形成されている。上記ストッパー層２０９は、第３基板５０９、残留させた第１基板５０１が透明であるため、基板裏面側（本図では下方）からのゲートパターンをマスクとした露光によるセルフアラインメントが可能となる。
【０１０８】
さらに、ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を覆う状態にパッシベーション膜２１０が形成される。このパッシベーション膜２１０には、上記ｎ＋型ポリシリコン層２０７に接続するソース電極２１１、ドレイン電極２１２、および配線２１３が形成されている。そして、最上層に厚さ１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる保護絶縁層２１４が形成されている。
【０１０９】
上記図１７によって説明したＴＦＴでは保護層を形成する必要がないため、その分製造コストが安くなるという利点がある。また、薄いとはいえ残留させた第１基板（ガラス基板）５０１が存在しているために、液晶層への水蒸気透過を完全に無くすことができ、水蒸気阻止層など特別な薄膜層をプラスチック基板に形成する必要が無い点でも、ＴＦＴ側のプラスチック基板のコストを概ね１／５から１／１０程度へと大幅に製造コストが安くなるという利点がある。さらに、ガラス基板と同等の長期信頼性が得られるとい利点がある。
【０１１０】
上記残留させた第１基板（ガラス基板）５０１の厚さを極端に、例えば５μｍ〜３０μｍ程度まで薄くする場合には、第１基板５０１のガラスエッチング量（厚さ）の面内不均一性や、ガラス基板に存在するマイクロボイドに起因する微小な穴のために、ガラス基板のエッチング中に、ガラス基板を貫通する穴が開く可能性がある。そのために第１実施の形態と同様に、保護層を形成する構成としてもよい。その構成を、図１８の概略構成断面図によって説明する。なお、保護層より上層の構成は、前記第１実施の形態によって説明した構成と同様である。
【０１１１】
図１８に示すように、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネート基板からなる第３基板５０９上に紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層５０８を介して、ガラス基板からなる残留させた第１基板５０１が形成されている。この残留させた第１基板５０１上には、モリブデン薄膜からなる第１保護層１０２、プラズマＣＶＤ法で形成した厚さ５００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２  ）層からなる第２保護層１０３が形成されている。この第２保護層１０３上には、モリブデンからなるゲート電極２０４が形成されている。このゲート電極２０４を覆うようにしてゲート絶縁膜２０５が形成される。さらにゲート絶縁膜２０５上にチャネル形成領域となるポリシリコン層２０６が形成され、ポリシリコン層２０６の両側には、ｎ−型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を介してｎ＋型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７が形成されている。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造となっている。
【０１１２】
また、ポリシリコン層２０６上にはｎ型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９が形成されている。上記ストッパー層２０９は、第３基板５０９、残留させた第１基板５０１が透明であるため、基板裏面側（本図では下方）からのゲートパターンをマスクとした露光によるセルフアラインメントが可能となる。
【０１１３】
さらに、ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を覆う状態にパッシベーション膜２１０が形成される。このパッシベーション膜２１０には、上記ｎ＋型ポリシリコン層２０７に接続するソース電極２１１、ドレイン電極２１２、および配線２１３が形成されている。そして、最上層に厚さ１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる保護絶縁層２１４が形成されている。
【０１１４】
次に、本発明の液晶表示装置に係る第１実施の形態を図１９の概略構成断面図によって説明する。図１９では、プラスチック基板反射型液晶表示パネルの表示部（画素部）と外周部（回路および配線部分）の断面構造を示す。
【０１１５】
図１９に示すように、まずＴＦＴ基板は、本発明の薄膜デバイスに係る第１実施の形態によって作製される。すなわち、厚さ０．２ｍｍの透明ポリカーボネート基板からなる第３基板１１２上に、紫外線硬化型接着剤層からなる第２接着層１１１を介して、厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２層からなる第２保護層１０３、薄膜デバイス層を構成する低温ポリシリコンボトムゲートＴＦＴ９０５を形成する。さらに、ＴＦＴ９０５を被覆するように、光散乱層９０６を形成する。光散乱層９０６は、例えば１μｍ〜２μｍの凹凸を有する樹脂層で形成される。光散乱層上には、画素電極９０７を形成する。この画素電極９０７は、例えば厚さ５０ｎｍ〜３００ｎｍの銀薄膜で形成されている。また、光散乱層９０６上には、柱状スペーサー９０８を形成する。さらに、上記画素電極９０７を被覆するように、配向膜９０９を形成する。この配向膜９０９は、例えば厚さ５０ｎｍ〜１５０ｎｍのポリイミド配向膜からなる。一方、上記第２保護層１０３は、第３基板１１２の内側で終端する構造とされている。なおＴＦＴの製造プロセスと同時に、第２保護層１０３の周辺領域上には、外周回路および配線９１０を形成し、外周回路および配線９１０はパッシベーション膜９１１により被覆する。このパッシベーション膜９１１は、例えば厚さが１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる。
【０１１６】
また、上記柱状スペーサー９０８は、フォトリソグラフィー法により、１画素あたり１個の割合で、一辺約１０μｍ、高さ３．５μｍの四角柱状のスペーサーパターンを形成される。これにより従来の散布方式と比べてスペーサー密度をスペーサー凝集の危険なく増加することが可能となる。このことは、基板剛性がガラス基板に比べて低いためにスペーサーを高密度化する必要があるプラスチックセルにおいて、有利となる。すなわち、スペーサーのない部分が弛んで、画素電極９０７と対向電極９１７が電気的に接触するという故障を無くすことが可能となる。また、液晶注入口付近に高密度でスペーサーを形成することで、液晶注入開始時に注入口が大気圧に負けて塞がってしまい、液晶注入ができなくなる、もしくは液晶注入時間が異常に長くなるといった液晶注入工程における不良を防ぐことが可能となる。この柱状スペーサー９０８は対向基板側に形成しても同様の効果が得られる。
【０１１７】
なお、上記図１９によって説明した液晶表示装置では、転写前に予めポリイミド配向膜９０９をスクリーン印刷法で塗布した後、２００℃で２時間、焼成し、さらに、液晶パネル製造プロセスにおいてよく知られているラビング工程により特定方位の配向を付与した。
【０１１８】
次に、対向基板の作製方法を説明する。まず、透明基板９１２に、アクリル系樹脂などの有機層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）層、酸化シリコン（ＳｉＯ２）層等の無機層の複数層構造からなる、対水蒸気バリア層９１３を形成する。上記透明基板９１２には、例えば厚さ０．２ｍｍの透明ポリカーボネート基板を用いた。次に、赤、緑、青の各カラーフィルターパターン９１４、および外周部遮光用のブラックパターン９１５を形成した後、表面を平坦化するために、例えば厚さ２μｍのオーバコート層９１６を形成する。このオーバコート層９１６表面には透明電極９１７を形成した。この透明電極９１７は、例えば厚さ１００ｎｍ〜２００ｎｍの酸化インジウム錫（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２、以下ＩＴＯという）膜で形成される。さらに、透明電極９１７表面に配向膜９１８を形成する。この配向膜９１８は、例えば厚さ５０ｎｍ〜１５０ｎｍのポリイミド配向膜で形成される。最後にラビング工程により上記配向膜９１８に特定方位の配向を付与した。上記工程により、対向基板を構成した。以上説明した対向基板の作製工程は基板温度が１５０℃以下で行うことが好ましい。
【０１１９】
以上のようにして作製したＴＦＴ基板と対向基板を、例えば直径約５μｍの真絲球を含有する紫外線硬化型シール剤を用いて貼り合せて外周シール９１９を形成し、ねじれネマティック（ＴＮ）型液晶を封入して液晶層９２０を形成した構造とした。
【０１２０】
次に、本発明の液晶表示装置に係る第２実施の形態を図２０の概略構成断面図によって説明する。図２０では、プラスチック基板透過型液晶表示パネルの表示部（画素部）と外周部（回路および配線部分）の断面構造を示す。
【０１２１】
図２０に示すように、まずＴＦＴ基板は、本発明の薄膜デバイスに係る第２実施の形態によって作製される。すなわち、プラスチック基板からなる第３基板１１２上に、第２接着層１１１を介して、第２保護層１０３、薄膜デバイス層を構成する低温ポリシリコンボトムゲートＴＦＴ９０５を形成する。上記第３基板１１２には、例えば厚さ０．２ｍｍの透明ポリカーボネート基板を用いる。上記第２接着層１１１には、例えば紫外線硬化型接着剤を用いる。上記第２保護層１０３には、例えば厚さ５００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ２）層を用いる。さらに、ＴＦＴ９０５を被覆するように、カラーフィルター層９１４を形成する。カラーフィルター層９１４は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなる３色のカラーフィルターからなる。一方、第２保護層１０３の周辺領域上には、外周回路および配線９１０を形成する。さらに、上記外周回路および配線９１０、上記カラーフィルター層９１４を被覆するように、パッシベーション膜９１１を被覆する。このパッシベーション膜９１１は、例えば厚さが１μｍ〜３μｍのアクリル系樹脂からなる。さらにパッシベーション膜９１１上には上記ＴＦＴ９０５に接続する画素電極９０７を形成する。この画素電極９０７は、例えば厚さ５０ｎｍ〜３００ｎｍの銀薄膜で形成されている。また、画素電極９０７上には、柱状スペーサー９０８を形成する。さらに、上記画素電極９０７を被覆するように、配向膜９０９を形成する。この配向膜９０９は、例えば厚さ５０ｎｍ〜１５０ｎｍのポリイミド配向膜からなる。一方、上記第２保護層１０３は、第３基板１１２の内側で終端する構造とされている。
【０１２２】
また、上記柱状スペーサー９０８は、フォトリソグラフィー法により、１画素あたり１個の割合で、一辺約１０μｍ、高さ３．５μｍの四角柱状のスペーサーパターンを形成したものである。これにより従来の散布方式と比べてスペーサー密度をスペーサー凝集の危険なく増加することが可能となる。このことは、基板剛性がガラス基板に比べて低いためにスペーサーを高密度化する必要があるプラスチックセルにおいて、有利となる。すなわち、スペーサーのない部分が弛んで、画素電極９０７と対向電極９１７が電気的に接触するという故障を無くすことが可能となる。また、液晶注入口付近に高密度でスペーサーを形成することで、液晶注入開始時に注入口が大気圧に負けて塞がってしまい、液晶注入ができなくなる、もしくは液晶注入時間が異常に長くなるといった液晶注入工程における不良を防ぐことが可能となる。この柱状スペーサー９０８は対向基板側に形成しても同様の効果が得られる。
【０１２３】
なお、上記図２０によって説明した液晶表示装置では、転写前に予めポリイミド配向膜９０９をスクリーン印刷法で塗布した後、２００℃で２時間、焼成し、さらに、液晶パネル製造プロセスにおいてよく知られているラビング工程により特定方位の配向を付与した。
【０１２４】
次に、対向基板の作製方法を説明する。まず、透明基板９１２に、アクリル系樹脂などの有機層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）層、酸化シリコン（ＳｉＯ２）層等の無機層の複数層構造からなる、対水蒸気バリア層９１３を形成する。上記透明基板９１２には、例えば厚さ０．２ｍｍの透明ポリカーボネート基板を用いた。外周部遮光用のブラックパターン９１５を形成した後、透明電極９１７を形成する。この透明電極９１７は、例えば厚さ１００ｎｍ〜２００ｎｍの酸化インジウム錫（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２、以下ＩＴＯという）膜で形成される。さらに、透明電極９１７表面に配向膜９１８を形成する。この配向膜９１８は、例えば厚さ５０ｎｍ〜１５０ｎｍのポリイミド配向膜で形成される。最後にラビング工程により上記配向膜９１８に特定方位の配向を付与する。上記工程により、対向基板を構成した。以上説明した対向基板の作製工程は基板温度が１５０℃以下で行うことが好ましい。
【０１２５】
以上のようにして作製したＴＦＴ基板と対向基板を、例えば直径約５μｍの真絲球を含有する紫外線硬化型シール剤を用いて貼り合せて外周シール９１９を形成し、ねじれネマティック（ＴＮ）型液晶を封入して液晶層９２０を形成した構造とした。
【０１２６】
上記図１９、図２０によって説明した液晶表示装置では、本発明の薄膜デバイスを備えていることから、本発明の薄膜デバイスと同様なる作用、効果が得られる。
【０１２７】
また、第２実施の形態の液晶表示装置が前記第１実施の形態の液晶表示装置と異なる点は、まず第１に通常、対向基板側に形成されるカラーフィルター層９１４をＴＦＴ基板側に形成したことで、これによって特に画素が高精細な場合に問題となる、対向基板とＴＦＴ基板の重ね合わせずれ（カラーフィルターと画素電極のずれ）が無くなるという利点が得られる。これは高精細なカラーＬＣＤパネルをプラスチック基板で製造する際には大きなメリットとなる。それはプラスチック基板においては、膨張・収縮が基板面内や基板間で一様でない場合があり、またその絶対値もガラス基板と比べると概して大きいために、重ね合せずれが発生しやすいためである。さらに、第１実施の形態の液晶表示装置と異なる第２の点は透過型の構成のため、光散乱層がない点である。なお、上記第１、第２実施の形態において、ＴＦＴ基板は前記薄膜デバイスに係わる第１実施の形態により作製されたものであるが、前記薄膜デバイスに係わる第２実施の形態または第３実施の形態により作製されたＴＦＴ基板であっても、同様に用いることが可能である。
【０１２８】
以上説明した本発明の製造方法により得られる非ガラス基板上の薄膜デバイスは、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルのアクティブマトリクス型駆動基板としても好ましく利用することができる。すなわち、アクティブマトリクス型駆動基板としての薄膜デバイスの上に有機エレクトロルミネッセンス層を設ければ、非ガラス基板有機エレクトロルミネッセンス表示パネルが得られる。なお、この場合、ガラス基板上にまず駆動用薄膜デバイス層を形成し、次に有機エレクトロルミネッセンス層を形成して、最後にパッシベーション層を形成してから、本発明により非ガラスに転写することが可能である。
【０１２９】
図２１に示すように、厚さ０．２ｍｍのポリカーボネート基板からなる第３基板１１２上に紫外線硬化型接着剤からなる第２接着層１１１を介して、プラズマＣＶＤで形成した厚さ５００ｎｍのＳｉＯ２  層からなる第２保護層１０３が形成されている。この第２保護層１０３上には、ゲート電極２０４が形成されている。このゲート電極２０４は、モリブデンからなり、一般的なスパッタリングによるモリブデン膜の形成、フォトリソグラフィー技術およびエッチングによるモリブデン膜のパターニングにより形成した。このゲート電極２０４を覆うようにしてゲート絶縁膜２０５が形成される。このゲート絶縁膜２０５は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）層、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）層と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）層の積層体で形成される。さらに連続的に非晶質シリコン層（厚さ３０ｎｍ〜１００ｎｍ）を形成した。この非晶質シリコン層に波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザ光をパルス照射して溶融再結晶化し結晶シリコン層としてポリシリコン層を作製した。このポリシリコン層を用いて、チャネル形成領域となるポリシリコン層２０６を形成し、その両側にｎ−  型ドープ領域からなるポリシリコン層２０７、ｎ＋  型ドープ領域からなるポリシリコン層２０８を形成した。このように、アクティブ領域は高いオン電流と低いオフ電流を両立するためのＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）構造となっている。
【０１３０】
また、ポリシリコン層２０６上にはｎ型のリンイオン打込み時にチャネルを保護するためのストッパー層２０９が、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ２）層で形成されている。上記ストッパー層２０９は、薄膜デバイス層形成時（つまりガラス基板上）に第１保護層１０２〔前記図２の（ａ）参照〕、すなわちモリブデン層が存在しているため、基板裏面側（本図では下方）からのゲートパターンをマスクとした露光によるセルフアラインメントが不可能となる。そこで、上方からのマスク露光による通常のフォトリソグラフィーでパターン形成を行った。
【０１３１】
さらに、ポリシリコン層２０６、２０７、２０８を覆う状態にパッシベーション膜２１０が形成される。パッシベーション膜２１０は、例えばプラズマＣＶＤで形成した酸化シリコン（ＳｉＯ２）、または酸化シリコン（ＳｉＯ２）と窒化シリコン（ＳｉＮｘ）との積層体からなる。このパッシベーション膜２１０には、上記ｎ＋型ポリシリコン層２０７、２０７に接続するソース電極２１１、ドレイン電極２１２が形成されている。これらソース電極２１１、ドレイン電極２１２は、通常配線に用いる金属材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金からなる。
【０１３２】
次に、例えばスピンコート法によって、ソース電極２１１、ドレイン電極２１２等を覆うように、パッシベーション膜２１０上に保護絶縁層２１４を例えばメタクリル酸メチル樹脂系樹脂で形成した後、一般的なフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により、ソース電極２１１と後に形成する有機ＥＬ素子のアノード電極とを接続できるように、その部分の保護絶縁層２１４を取り除いた。
【０１３３】
次に、保護絶縁層２１４上に、有機ＥＬ素子を形成した。有機ＥＬ素子は、アノード電極２５６と有機層とカソード電極２５９とで構成されている。アノード電極２５６は、例えばスパッタリング法でアルミニウム（Ａｌ）膜を形成し、各ＴＦＴのソース電極２１１に接続され、個別に電流を流せるようになっている。
【０１３４】
有機層は、有機正孔輸送層２５７と有機発光層２５８を積層させた構造とした。有機正孔輸送層２５７としては、例えば銅フタロシアニンを蒸着により３０ｎｍの厚さに形成した。有機発光層２５８は、緑色として、Ａｌｑ３［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（ＩＩＩ）］を５０ｎｍの厚さに、青色として、バソクプロイン（Ｂａｔｈｏｃｕｐｒｏｉｎｅ：２，９−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，７−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−１，１０ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）を１４ｎｍの厚さに、赤色としてＢＳＢ−ＢＣＮ［２，５−ｂｉｓ｛４−（Ｎ−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｓｔｙｒｙｌ｝ｂｅｎｚｅｎｅ−１，４−ｄｉｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ］を３０ｎｍの厚さにそれぞれ蒸着した。
【０１３５】
カソード電極２５９としては、酸化インジウム錫（Ｉｎ２  Ｏ３  ＋ＳｎＯ２  、以下ＩＴＯという）を使用した。
【０１３６】
今回は、有機ＥＬ素子として、上記構造を用いたが、電極に、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、発光層を組み合わせた公知の構造を用いてもよい。
【０１３７】
さらに、カソード電極２５９を覆う形で、パッシベーション膜２６０を形成した。今回、パッシベーション膜２６０は、スパッタリング法により窒化シリコン（Ｓｉ３  Ｏ４）膜を例えば３００ｎｍの厚さに形成した。このパッシベーション膜２６０は、その他、ＣＶＤ法、蒸着法などで形成してもよい。
【０１３８】
上記図２１によって説明したエレクトロルミネッセンス表示装置では、本発明の薄膜デバイスを備えていることから、本発明の薄膜デバイスと同様なる作用、効果が得られる。
【０１３９】
なお、上記エレクトロルミネッセンス表示装置に係る実施の形態において、ＴＦＴ基板は前記薄膜デバイスに係わる第１実施の形態により作製されたものであるが、前記薄膜デバイスに係わる第２実施の形態または第３実施の形態により作製されたＴＦＴ基板であっても、同様に用いることが可能である。
【０１４０】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の薄膜デバイスおよびその製造方法によれば、転写によって作製される第３基板上の薄膜デバイスにおいて、薄膜デバイス層の形成に先立って形成された保護層を構成する少なくとも一層、またはエッチングにより部分的に除去された第１基板の残留させた部分を、第３基板のデバイス完成後の端部よりも内側で、機械的な破損や欠陥なく終端させることによって、第３基板の熱膨張時や屈曲時の薄膜デバイス層のひび割れを伴う破損を防止することが可能となる。
【０１４１】
本発明の液晶表示装置によれば、本発明の薄膜デバイスを用いて形成されるものであるから、本発明の薄膜デバイスによりもたらされる効果が得られる。
【０１４２】
本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置によれば、本発明の薄膜デバイスを用いて形成されるものであるから、本発明の薄膜デバイスによりもたらされる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の薄膜デバイスに係る第１実施の形態を示す概略構成断面図である。
【図２】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図３】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図４】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図５】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図６】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第１実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図７】本発明の第１実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を示す概略構成断面図である。
【図８】本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図９】本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１０】本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１１】本発明の薄膜デバイスおよび薄膜デバイスの製造方法に係る第２実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１２】本発明の薄膜デバイスに係る第２実施の形態を示す薄膜デバイスの概略構成断面図である。
【図１３】本発明の薄膜デバイスに係る第３実施の形態を示す概略構成断面図である。
【図１４】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第３実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１５】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第３実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１６】本発明の薄膜デバイスの製造方法に係る第３実施の形態を示す薄膜デバイスの製造工程図である。
【図１７】本発明の第３実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を示す概略構成断面図である。
【図１８】本発明の第３実施の形態により作製された透明ポリカーボネート基板上のｎチャネル型ボトムゲートＴＦＴと配線パターンの断面構造の一例を示す概略構成断面図である。
【図１９】本発明の液晶表示装置に係る第１実施の形態を示す概略構成断面図である。
【図２０】本発明の液晶表示装置に係る第２実施の形態を示す概略構成断面図である。
【図２１】本発明のエレクトロルミネッセンス表示装置に係る第１実施の形態を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
１０１…第１基板、１０３…第２保護層、１０５…薄膜デバイス層、１０６…第２基板、１０７…第１接着層、１１１…第２接着層、１１２…第３基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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